251022 ТШк15 Лек 2.1 ФА Сверт ФОП РУДН

1. Функциональный подход в ТРИЗ. Функциональный и функционально-стоимостный анализ. Свертывание. Функционально ориентированный

Функциональный подход в
ТРИЗ.
Функциональный и функциональностоимостный анализ. Свертывание.
Функционально ориентированный
поиск
ТРИЗ – Школа Госкорпорации Ростех №15
Осенний семестр 2025 г.
Лекция №2
Обучение на 1й уровень по стандартам
РУДН

2.

Разминка. Кто что видит?
Пишите в «Вопросы».

3. Содержание

1.
Функционально – стоимостной анализ (ФСА)
2.
Функциональный Анализ
1. Компонентный анализ
2. Структурный анализ
3. Функциональное моделирование
3.
Свертывание
4.
Функционально-ориентированный поиск (ФОП)

4. «Природа» эффективности ТРИЗ: специфические модели проблем и решений

ТРИЗ-решательные инструменты
Анализ ситуации
Абстрактная
проблема
(ТРИЗ - Модель
проблемы)
Абстрактное
решение (модель
решения)
Конкретная
проблема
Конкретное
решение
4

5.

Функционально –
стоимостной анализ (ФСА)
(предшественник ТРИЗ-ФА)

6.

Модель ГАЗ-АА – лицензионная копия автомобиля Ford-АА образца 1929 г. Первая советская
"полуторка" сошла с конвейера 29 января 1932 г. Первые модели собирались из импортных
запчастей, но совсем скоро, в 1933 г., ГАЗ-АА стал 100% советским.
"Полуторка" была оснащена простым 4-цилиндровым
нижнеклапанным двигателем объемом 3,2 л и
мощностью 40 л.с. Ездить она могла на любом
топливе: и на бензине самого низкого качества, и на
промышленных смазочных маслах, и даже на
керосине. Топливная система этого чудо-автомобиля
была проще некуда: подача топлива осуществлялась
самотеком, номинальный расход составлял 19,5 л на
100 км.
Но во время войны, когда потребность в автомобилях возросла, а запчастей и материалов
катастрофически не хватало, ГАЗ пришлось модифицировать и упростить.
Самое главное упрощение – автомобиль лишили ... тормозов. Не полностью, только на
передних колесах. Грузовик остался без дверей, металлические боковые дверцы превратились
в брезентовые. «Полуторка" стала "одноглазой": впереди у нее красовалась всего одна фара.
Крылья были изготовлены из обыкновенного кровельного железа с помощью простой гибки. Ну,
а кузов перестал открываться с трех сторон, теперь он не открывался вообще.
Уже к 1944 г. первичная комплектация была почти полностью восстановлена. Правда, двери
стали не металлическими, а деревянными.

7. Value analysis (VA)

Value Engineering, Value Management, Value Analysis.
Функционально-стоимостный анализ - методология
непрерывного совершенствования продукции,
производственных технологий, организационных
структур. Задачей ФСА является снижение всех видов
затрат при одновременном сохранении или
повышении качества.
Лоуренс Майлз Larry Miles,

8. Value analysis (VA)

это «систематизированный набор методик и
процедур, предназначенный для решения одной
главной задачи - эффективного выявления и
минимизации излишних затрат до, во время и
после их появления».
"анализ стоимости... - это организованный
творческий подход, цель которого заключается в
эффективной идентификации
непроизводительных затрат или издержек,
которые не обеспечивают ни качества, ни
полезности, ни долговечности, ни внешнего
вида, ни других требований заказчика".
В 1965 г. было основано Общество японских
инженеров-специалистов по ФСА (Society of
Japanese Value Engineering - SJVE)

9.

ТРИЗ - Функциональный
Анализ

10. Функциональный анализ

Определение
Функциональный анализ в ТРИЗ – это аналитический инструмент, который выявляет
функции, их характеристики и стоимость компонентов Технической Системы и ее
Надсистемы.

11. Функциональный анализ

Основные этапы Функционального Анализа
Компонентный
анализ
Выявляет
Компоненты
Технической
Системы и ее
Надсистемы
Структурный
анализ
Выявляет
взаимодействия
между
Компонентами
Функциональное
моделирование
Выявляет и
оценивает
Функции,
выполняемые
Компонентами

12.

Компонентный Анализ

13. Компонентный анализ

Определение
Компонентный анализ – это процедура, применяющаяся на этапе выявления задач,
для того, чтобы определить компоненты технической системы. В ходе этой процедуры
выявляются как важнейшие компоненты Технической системы, так и компоненты
Надсистемы, с которыми Техническая система взаимодействует или сосуществует.

14. Компонентный анализ

Компонент – это материальный объект, составляющий часть Технической системы
или Надсистемы
Материальный объект представляет собой вещество или поле
Вещество – это объект с массой покоя (например, автомобиль, зубная щетка)
Поле – это объект без массы покоя, передающий
взаимодействия между
Веществами (например, электрическое поле, магнитное поле)

15. Компонентный анализ

Компоненты Надсистемы
Надсистема – система, в которую
анализируемая Техническая Система
входит как компонент
Supersystem
Component
Analyzed
Engineering
System
Supersystem
Component
Action
Supersystem
Component
Supersystem
Component

16. Пример. Система для подачи краски в покрасочную ванну.

Компонентный анализ
Пример. Система для подачи
краски в покрасочную ванну.
Система подает краску в ванну, в которой осуществляется
окраска деталей. Система должна поддерживать
требуемый уровень краски в ванне. Достигается это
следующим образом: На поверхности краски расположен
(плавает) поплавок. Поплавок приводит в движение рычаг,
который связан с переключателем. Переключатель
запускает мотор, который управляет насосом, подающим
краску в ванну.
По мере наполнения ванны, поплавок поднимается,
перемещая соответственно и рычаг. Рычаг воздействует
на переключатель, останавливается мотор и прекращает
работу насос, вследствие чего подача краски в ванну
прекращается.
Со временем, краска осаждается и застывает на
поверхности поплавка. Поплавок становится тяжелее и
не реагирует на подъем уровня краски в ванне, что
приводит к переливу краски через края ванны
Альтернативные подходы, такие как электронные датчики,
лазерные датчики и пр. неприемлемы вследствие их
дороговизны и сложностей обслуживания. Для улучшения
системы нужен инновационный подход.

17. Компонентный анализ

Пример. Система для подачи краски в покрасочную ванну.
Бак
Деталь
Рычаг
Краска
Краска
Насос
Поплавок
Ванна
Мотор
Переключатель

18. Компонентный анализ

Компонентная Модель Системы подачи краски в ванну
Техническая
система
Система подачи
краски в ванну
Компоненты
Поплавок
Рычаг
Переключатель
Мотор
Насос
Бак
Компоненты
Надсистемы
Краска
Ванна
Детали
Воздух

19. Компонентный анализ

Компонентный Анализ в Первом Приближении
Конечным продуктом компонентного анализа является
Компонентная модель, включающая все выявленные компоненты
Технической Системы и ее Надсистемы
Компонентная модель используется на последующих стадиях
Функционального Анализа и при выполнении Потокового Анализа

20. Компонентный анализ

Основные термины
Компонент – Материальный объект (вещество, поле или сочетание вещества и
поля) , являющийся частью Технической системы или Надсистемы
Техническая система – система, предназначенная для выполнения функций
Поле – объект, не имеющий массы покоя. Через поле передается взаимодействие
между Веществами
Вещество – объект с массой покоя
Надсистема – Система, которая содержит анализируемую Техническую систему как
Компонент

21.

Структурный анализ

22. Структурный анализ

Определение
Структурный Анализ – часть функционального Анализа, используется для выявления
взаимодействия компонентов Технической системы друг с другом, а также с
компонентами Надсистемы.

23. Структурный анализ

Алгоритм построения Матрицы Взаимодействий
1. Запишите Компоненты в крайний левый столбец и в верхнюю строку Матрицы
Взаимодействий так, чтобы они располагались в одном и том же порядке по
вертикали и по горизонтали
2. Заполните Матрицу Взаимодействий, двигаясь по каждой строчке по очереди
слева направо. Каждая строчка соответствует одному элементу, поэтому при
движении по ней последовательно проверьте, взаимодействует ли выбранный
элемент с элементами в столбцах, и при наличии взаимодействия поставьте
знак (+) в соответствующей клетке. При отсутствии взаимодействия поставьте
знак (-)
3. Проверьте наличие диагональной симметрии Матрицы Взаимодействий
4. Проверьте Матрицу Взаимодействий и удалите компоненты, которые не
вовлечены во взаимодействия

24. Структурный анализ

‘+’ означает взаимодействие
между Компонентами 3 и 1
Матрица Взаимодействий. Шаблон
Компонент Компонент Компонент Компонент Компонент
1
2
3
4
5
-
Компонент 1
+
-
-
+
-
-
+
+
Компонент 2
-
Компонент 3
+
+
Компонент 4
-
-
+
Компонент 5
-
-
+
+
+
‘-’ означает отсутствие
взаимодействия между
Компонентами 4 и 2

25. Структурный анализ

Система подачи краски в ванну
Бак
Деталь
Рычаг
Краска
Краска
Насос
Поплавок
Ванна
Мотор
Переключатель

26. Структурный анализ

Матрица Взаимодействий. Система подачи краски в ванну
ПоплаПереклю
Рычаг
Мотор
вок
чатель
+
Поплавок
Рычаг
Переключ
атель
Мотор
Насос
Бак
Краска
Ванна
Детали
Воздух
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Насос
Бак
Краска
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Ванна Детали Воздух
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

27. Структурный анализ

Структурный анализ в первом приближении
Целью структурного анализа является выявление всех
взаимодействий между компонентами Технической Системы и ее
Надсистемы
Результаты структурного анализа представляются в виде
матрицы взаимодействий
Эта Матрица дает информацию о том, какой компонент
взаимодействует с каким из других компонентов Технической
системы или Надсистемы

28. Структурный анализ

Основные термины
Структурный Анализ – Часть Функционального Анализа, которая
выявляет взаимодействия между Компонентами, включенными в
Компонентную Модель
Матрица Взаимодействий – это Таблица, которая выявляет
взаимодействия между Компонентами анализируемой
Технической системы и ее Надсистемы

29.

Функциональное
моделирование

30. Функциональное моделирование

Определение
Функциональное Моделирование – это стадия Функционального Анализа, на которой
строится Функциональная модель анализируемой Технической Системы.
Функциональная Модель содержит функции компонентов, их полезность и уровень
выполнения, а также стоимость компонентов системы и Надсистемы.

31.

Функция – одно из
ключевых понятий ТРИЗ,
во многом – залог успеха

32. «Природа» эффективности ТРИЗ: моделирование ТС на функциональном языке

ТРИЗ-решательные инструменты
Анализ ситуации
Абстрактная
проблема
(ТРИЗ - Модель
проблемы)
Абстрактное
решение (модель
решения)
Конкретная
проблема
Конкретное
решение
32

33. Функция

Что такое Функция?
Действие, выполняемое одним материальным объектом с целью изменения или
поддержания параметра другого материального объекта
Носитель функции
Объект функции
Носитель функции
Действие
Объект функции

34. Функция

Условия существования Функции
Функция имеет место, когда выполняются три условия:
Как носитель функции, так и ее Объект, являются
Материальными Объектами
Носитель Функции взаимодействует с Объектом Функции
Параметры объекта Функции меняются (или поддерживается)
в результате взаимодействия

35. Функция

Пример: Молоток и Гвоздь
Молоток
Перемещает
Гвоздь

36. Функция

Пример:Функция Открытой Двери
Позволить людям проходить
Не останавливать людей
Обеспечить открытый проход
Нет никаких функций между
открытой дверью и бегущим
человеком, так как между ними нет
взаимодействия

37. Функция

Пример: Ожидание школьного автобуса
Ждать автобус
Тратить время
Впадать в скуку
Надеяться не опоздать
Нет никаких функций между
людьми и автобусом, так
как между ними нет
взаимодействия

38. Функция

Пример: Шлем
Отклонять пулю
Останавливать пулю
Защищать голову
Спасать солдата
Обеспечивать
Безопасность
Не дать пуле пройти
сквозь шлем

39. Функция

Пример: Щетка
Чистить деталь
Удалять загрязнения
(с детали)
Создать матовый блеск у детали
Удалять
поверхностный слой
(с детали)
Поддерживать деталь в чистом
состоянии
Повысить ценность детали

40.

Функциональное
моделирование –
специфическая модель
ТС на основе понятия
«функции»

41. Функциональное моделирование

Выявление цели (Главной функции)
Выявить Главную Функцию Технической Системы
Найти главный продукт Технической Системы
Выявить компоненты Надсистемы, которые затрагиваются при выполнении
Главной Функции и параметры которых меняются в результате выполнения
Главной Функции
Компонент
надсистемы
Анализируемая
Техническая
система
Компонент
надсистемы
ДЕЙСТВИЕ
Компонент
надсистемы
Компонент
надсистемы
Продукт

42. Функциональное моделирование

Выявление цели (Главной функции):
Пример – Автомобиль
Главная функция автомобиля – перемещать пассажиров и груз
Объектами действия автомобиля являются пассажиры и груз.
Оба объекта являются компонентами Надсистемы
Измененяемым параметром объектов является их положения в
пространстве
Анализируемая
Техническая
система
ДЕЙСТВИЕ
Цель

43. Функциональное моделирование

Взаимодействие между Носителем Функции и Объектом Функции
Функция 1
Носитель Функции
/Объект функции
Функция 3
Функция 4
Носитель Функции
/Объект функции
Функция 2
Объект функции

44. Функциональное моделирование

Техническая система и ее Надсистема
Компонент
Надсистемы
Компонент 1
Функция 1
Компонент 2
Продукт
Функция m
Функция 4
Компонент n
Функция 3
Функция 2
Техническая система
Компонент 5
Компонент
Надсистемы

45. Функциональное моделирование

Категории Функций
Полезная Функция
Меняет параметры Объекта Функции в требуемом направлении
Вредная Функция
Ухудшает параметры Объекта Функции

46. Функциональное моделирование

Щетка – Полезная и Вредная функции
Полезные Функции
Щетинки извлекают частицы
загрязнений
Щетинки распространяют
шлифовочную пасту
Вредная Функция
Щетинки царапают деталь

47. Функциональное моделирование

Выявление Функций
Обращайтесь к Матрице взаимодействий. Все клетки, содержащие знак ‘+’ в
Матрице, показывают наличие взаимодействия между компонентами в рядах и
колонках этих ячеек.
+ ячейка может содержать одну Функцию или несколько Функций
- клетка не содержит никаких Функций

48.

Уровни Выполнения функций
Уровень выполнения полезной функции определяется разницей между “требуемым
изменением” и “фактическим изменением” параметра
Уровень выполнения Функции Избыточный, если фактическое изменение параметра
больше, чем требуемое изменение
Уровень выполнения Функции Недостаточный, если фактическое изменение
параметра меньше, чем требуемое изменение
Избыточный и Недостаточный уровни выполнения функций являются недостатками
Технической Системы
Уровень выполнения вредной функции не оценивается. Она сразу попадает в список
задач на устранение нежелательного эффекта
Недостаточное
Нормальное
Выполнение
Избыточное

49. Функциональное моделирование

Ранжирование Полезных Функций
Функции, которые близки к Продукту, более значительны и поэтому они
ранжируются выше, чем те, которые далеки от Продукта
Функция, направленная на Продукт, является основной функцией и ей
присваивается наивысший ранг
Функция, направленная на Компонент Надсистемы, который не является Объектом,
является Дополнительной функцией
Функция, направленная на Компонент Технической системы, является
Вспомогательной функцией

50. Функциональное моделирование

Ранжирование Полезных Функций
Ранжирование вспомогательных функций:
Если объект функции выполняет по меньшей мере одну Основную Функцию,
Функции присваивается Ранг 1 , при этом данный ранг считается «высоким»
Если объект функции выполняет по меньшей мере одну Вспомогательную
Функцию ранга ‘n’, Функции присваивается Ранг ‘n+1’, при этом данный ранг
считается «низким»

51. Функциональное моделирование

Как создать Функциональную Модель?
1. Укажите Компонент
2. Выявите и укажите все Функции указанного компонента , используя Матрицу
взаимодействий
3. Определите и укажите Ранги Функций
4. Определите и укажите Уровень выполнения функций
5. Повторите шаги 1–4 применительно к другим Компонентам

52. Функциональное моделирование

Обозначения, применяемые для Создания Функциональной Модели
Осн – Главная (Основная) Функция
ВспN – Вспомогательная Функция ранга “n” , направлена на компонент
анализируемой ТС
Доп – Дополнительная Функция, направлена на компонент Надсистемы
Вредн – Вредная Функция
Недост – Недостаточный уровень выполнения функции
Изб – Избыточный уровень выполнения функции
Норм – Нормальный уровень выполнения функции

53. Функциональное моделирование

Алгоритм построения функциональной модели
Функция
Введите
функцию
Ранг
Уровень
выполнения
Комментарии
Носитель функции 1
/ глагол / Объект X
B, An, Ad, or H
I, E, или N
/ глагол / Объект Y
B, An, Ad, or H
I, E, или N
I =Недостаточный
E = Избыточный
N =Нормальный
Носитель функции 2
/ глагол / Объект X
B, An, Ad, or H
I, E, или N
/ глагол / Объект Z
B, An, Ad, or H
I, E, или N
Введите ранг
функции

54. Функциональное моделирование

Система подачи краски в ванну
Бак
Деталь
Рычаг
Краска
Краска
Насос
Поплавок
Ванна
Мотор
Переключатель

55. Функциональное моделирование

Матрица Взаимодействий. Система подачи краски в ванну
ПоплаПереклю
Рычаг
Мотор
вок
чатель
+
Поплавок
Рычаг
Переключ
атель
Мотор
Насос
Бак
Краска
Ванна
Детали
Воздух
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Насос
Бак
Краска
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Ванна Детали Воздух
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

56. Функциональное моделирование

Ранжирование Функций Системы подачи краски в ванну
Насос расположен ближе всего к краске (Продукту), отсюда высокий Ранг Функции
Рычаг дальше всего расположен от Краски, отсюда низкий Ранг Функции
Высокий
Ранг
Функции
Низкий
Ранг
функции
Рычаг
Управляет
ПереклюУправляет
чатель
Мотор
Вращает
Насос
Продукт
Перемещает
Краску

57. Функциональное моделирование

Функциональная Модель Системы подачи краски в ванну
Функция
Уровень
выполнения
Ранг
Функция
Насос
Поплавок
Перемещает
рычаг
Удерживает
краску
A4
Недостаточный
H
Избыточный
B
Содержит
краску
B
Нормальный
Краска
Удерживает
поплавок
A5
Управляет
переключателем
A3
Нормальный
A2
A4
Избыточный
Недостаточный
Ванна
Содержит
краску
B
Недостаточный
Мотор
A1
Перемещает
поплавок
Недостаточный
Переключатель
Вращает насос
Перемещает
краску
Бак
Рычаг
Управляет
мотором
Уровень
выполнения
Ранг
Недостаточный
Воздух
Отверждает
краску
H

58. Функциональное моделирование

Функциональная Модель (графическая) Системы наполнения ванны краской
Удерживает
Поплавок
Перемещает
Удерживает Перемещает
Рычаг
Управляет
Переключатель
Управляет
Мотор
Держит
Ванна
Держит
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Отверждает
Содержит
Бак
Воздух
Насос

59. Функциональное моделирование

Функциональный Анализ в Первом Приближении
Основные цели Функционального Анализа:
Дать Функциональное описание Технической Системы
Выявить Функциональные Недостатки Компонентов Технической Системы
Ранжировать функции для последующего Свертывания
Результатом Функционального Анализа является создание модели Технической
системы в табличной форме или в графической форме

60.

Свертывание

61. Свертывание

Определение
Свертывание – это инструмент для удаления (ликвидации) некоторых компонентов
Системы и перераспределения их полезных функций между оставшимися
Компонентами Системы или Надсистемы.

62. Свертывание

Пример: Мотоцикл

63. Свертывание

удерживает
Мотор
управляет
вращает
Колеса
держит
Дорога
перемещают
удерживает
управляет
Рама
Водитель
удерживает
удерживает
Бензобак
содержит
Бензин

64. Свертывание

держит
Бензобак
удерживает
Мотор
управляет
вращает
Колеса
держит
Дорога
перемещают
удерживает
управляет
Рама
Водитель
удерживает
удерживает
содержит
Бензобак
Бензин

65. Свертывание

Бензобак свернут –
функция перенесена
на раму

66. Свертывание

Рекомендации по Свертыванию
Выберите компоненты для свертывания исходя из целей и ограничений проекта
Проведите свертывание компонентов, имеющих ключевые недостатки
Проведите свертывание в соответствии с тремя правилами, упомянутыми на
следующих слайдах
Не проводите свертывания, если нет приемлемых альтернатив для
перераспределения функций
Произведите радикальное свертывание вместо поэтапного, если это позволяют
цели и ограничения проекта
Степень свернутости зависит от количества и относительной значимости
свертываемых Компонентов

67. Свертывание

Правила Свертывания
Правило A: Носитель функции может быть свернут, если отсутствует объект
выполняемой им полезной функции
Носитель Функции
Действие
НЕТ
Объекта Функции

68. Свертывание

Правила Свертывания
Правило B: Носитель функции может быть свернут, если Объект Функции сам
выполняет Полезную Функцию
Носитель функции
Действие
Объект
Функции
Object
of Function
Действие

69. Свертывание

Правила Свертывания
Правило C: Носитель функции может быть свернут, если Другой Компонент системы
выполняет его Полезную Функцию
Носитель функции
Носитель функции
функции
Носитель
Действие
Объект функции

70. Свертывание

Обзор правил свертывания
Правило A: Носитель функции может быть свернут, если отсутствует объект
выполняемой им полезной функции
Правило B: Носитель функции может быть свернут, если Объект Функции сам
выполняет Полезную Функцию
Правило C: Носитель функции может быть свернут, если Другой Компонент
системы выполняет его Полезную Функцию

71. Свертывание

Система подачи краски в ванну
Бак
Деталь
Рычаг
Краска
Краска
Насос
Поплавок
Ванна
Мотор
Переключатель

72. Свертывание

Свертывание поплавка
Удерживает
Поплавок
Перемещает
Удерживает Перемещает
Рычаг
Управляет
Переключатель
Управляет
Мотор
Держит
Ванна
Держит
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Отверждает
Содержит
Бак
Воздух
Насос

73. Свертывание

Свертывание поплавка
Поплавок можно свернуть, если нет рычага (Правило свертывания A)
Правило A: Носитель Функции
может быть свернут, если мы
удалим Объект его полезной
функции

74. Свертывание

Свертывание рычага
Перемещает
Рычаг
Управляет
Переключатель
Управляет
Мотор
Держит
Ванна
Держит
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

75. Свертывание

Свертывание рычага
Рычаг может быть свернут, если его функция “управлять переключателем” будет
выполняться Воздухом (Правило свертывания С)
Правило C: Носитель Функции
может быть свернут, если полезную
функцию выполняет другой
компонент

76. Свертывание

Задача свертывания
Как «научить» воздух управлять переключателем?
Управляет
Ванна
Переключатель
Держит
Управляет
Мотор
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

77. Свертывание

Система подачи краски в ванну
Как «научить» воздух управлять переключателем?
Бак
?
Деталь
Рычаг
Краска
Краска
Насос
Поплавок
Ванна
Мотор
Переключатель

78. Свертывание

Решение
Движущаяся краска сжимает воздух, который, в свою очередь, давит на
переключатель

79.

Радикальное
свертывание

80. Радикальное свертывание

Свертывание рычага
Управляет
Ванна
Переключатель
Держит
Управляет
Мотор
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

81. Радикальное свертывание

Свертывание рычага
Рычаг может быть свернут, если Переключателя не существует (Правило
Свертывания A)
Правило A: носитель функции может
быть свернут, если отсутствует
Объект его полезной Функции

82. Радикальное свертывание

Свертывание переключателя
Управляет
Ванна
Переключатель
Держит
Управляет
Мотор
Вращает
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

83. Радикальное свертывание

Свертывание переключателя
Переключатель может быть свернут, если мотор не существует (Правило
Свертывания A)
Правило A: Носитель функции может
быть свернут, если отсутствует
Объект его полезной Функции

84. Радикальное свертывание

Свертывание мотора
Управляет
Мотор
Вращает
Ванна
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

85. Радикальное свертывание

Свертывание мотора
Мотор может быть свернут, если насос не существует (Правило свертывания A)
Правило A: Носитель функции может
быть свернут, если отсутствует
Объект его полезной Функции

86. Радикальное свертывание

Свертывание насоса
Вращает
Ванна
Содержит
Перемещает
Краска
Содержит
Бак
Воздух
Насос

87. Радикальное свертывание

Свертывание насоса
Ванна
Содержит
Перемещает
Краска
Перемещает
Содержит
Бак
Воздух

88. Радикальное свертывание

Свертывание насоса
Насос может быть свернут, если его полезная функция ‘перемещать краску’
выполняется Краской (Правило Свертывания B, Правило A не применимо, потому что
это основная функция)
Правило B: Носитель функции
может быть свернут, если
Объект функции сам выполняет
полезную функцию

89. Радикальное свертывание

Окончательная модель Свертывания
Ванна
Содержит
Краска
Перемещает
Содержит
Бак
Воздух
Задача свертывания:
Как сделать, чтобы Краска перемещалась сама?

90. Радикальное свертывание

Система подачи краски в ванну
Бак
Деталь
Краска
Насос
?
Рычаг
?
Краска
Поплавок
Ванна
Мотор
Как «научить» краску перемещать саму себя?
Переключатель

91. Радикальное свертывание

Система подачи краски в ванну
Бак
Пустое
пространство
Краска
Деталь
Краска
Ванна

92. Радикальное свертывание

Система подачи краски в ванну
Бак
Краска
Деталь
Краска
Ванна

93. Свертывание

Свертывание в первом Приближении
Свертывание подчиняется набору иерархических правил, определяющих, как
перераспределить полезные функции свернутых (удаленных) компонентов
Максимальное улучшение Технической системы достигается, когда функция
выполняется без каких-либо дополнительных компонентов
Свертывание дает новые, более эффективные варианты постановки задач и
указывает на новые решения
Целью Свертывания является формулировка Ключевых задач, возникающих при
удалении компонентов и перераспределении их функций

94. Свертывание

Достоинства и уникальность Свертывания
Свертывание основано на улучшении/упрощении системы за счет сокращения числа
ее компонентов. Сокращается стоимость системы, а общая функциональность
остается прежней или улучшается
Выявляется набор нетривиальных задач, которые не могли быть получены при
использовании других подходов
Уровень свертывания определяет уровень инновации — постепенные улучшения
против более радикальной инновации
Свертывание предлагает сразу несколько возможностей удаления одного и того же
компонента. Эти возможности представляют спектр возможных инноваций

95. Свертывание

Ключевые Термины
Модель Свертывания – модель улучшенной Технической Системы, полученная с
применением процедуры Свертывания
Задача Свертывания – задача, которая должна быть решена для реализации
Модели Свертывания
Правило Свертывания – возможность удалить компонент Технической Системы за
счет удаления его Полезной Функции, либо за счет перераспределения его
Полезных Функций между другими Компонентами системы
Перераспределение Функций - Перераспределения Полезных Функций свернутого
Компонента между другими Компонентами Рассматриваемой Технической системы
или ее Надсистемы
Аналогичные Функции – функции, имеющие схожие объекты и/или действия

96.

Функционально
ориентированный поиск

97. ТРИЗ-инструмент «Функционально-ориентированный поиск»

Что общего???
?!?

98. ФОП – один из первых примеров

Примерно 1ого апреля 1913г мы впервые провели
эксперименты со сборочной линией…
Идея пришла мне в общем виде после того, как я
увидел направляющие, которые использовали на
мясоперерабатывающих предприятиях
“My Life and Work”, by Henry Ford

99. Так что же общего?

Массовое производство
Перемещающийся продукт
Неподвижные рабочие
Специализация, пошаговый
процесс
Стандартизация работы

100. Функционально-ориентированный поиск

Определение
Функционально-ориентированный поиск (ФОП) является
инструментом решения изобретательских задач, основанным на
выявлении уже существующих технологий, обладающих требуемой
функциональностью.

101. Функционально-ориентированный поиск

Смена принципа инновационной деятельности
Чтобы существенно улучшить Техническую систему, следует найти принципиально
новые решения. Однако, внедрение новых решений проходит трудно и требует
предварительной проработки множества задач.
Функционально-ориентированный поиск сдвигает фокус усилий по решению задачи
с разработки чего-то нового на поиск существующих подходов. Как только такое
решение обнаружено в какой-либо отрасли, ставится задача адаптации, которая,
как правило, много легче задачи создания нового.

102. Функционально-ориентированный поиск

Достоинства и уникальность Функционально-ориентированного поиска
Разные отрасли промышленности сталкиваются со схожими техническими
проблемами, но это сходство не всегда лежит на поверхности.
В тех отраслях, где анализируемая проблема наиболее критична, для ее решения
привлекается больше ресурсов (трудозатрат, капитала и времени). Вопрос в том, как
перенести известное решение в отрасль на первый взгляд весьма далекую.
ФОП устраняет ограничения на применимость специфичного для некоторой отрасли
решения. Это позволяет получить выгоду от когда-то кем-то сделанных в эти
отрасли инвестиций.
Применение ФОП также разрушает психологические барьеры, связанные с
признанием новых технологий, так как уже есть доказательство того, что
рекомендуемое решение работает.

103. Функционально-ориентированный поиск

Пример: Детские подгузники

104. Функционально-ориентированный поиск

Пример: Детские подгузники
Для быстрого поглощения жидкости необходимо иметь большое количество
отверстий в пленке, из которой делается впитывающая поверхность детских
подгузников
Существующие технологии перфорации неэффективны с точки зрения увеличения
плотности отверстий. При увеличении плотности перфорации пленка между
отверстиями начинает рваться, ее прочность понижается
Использование лазера позволяет повысить плотность перфорации без ущерба для
прочности, однако лазерные технологии имеют высокую стоимость

105. Функционально-ориентированный поиск

Техническая проблема
Найти технологию перфорации пластиковой пленки, обеспечивающую максимальную
плотность отверстий без снижения прочности пленки. Технология должна иметь
невысокую стоимость

106. Функционально-ориентированный поиск

Перфорировать
пластиковую пленку
Создать отверстия
в тонком материале
Переформулировать специфическую
Функцию в Обобщающую Функцию и
Найти ведущие отрасли
промышленности, в которых
выполняется такая функция

107. Функционально-ориентированный поиск

Технология порошковой пушки используется в космической промышленности для
пробивания малых отверстий в тонких металлических листах (моделирование
воздействий метеоритов на корпус космических кораблей)
Технология была адаптирована к созданию отверстий в пластиковой пленке,
применяющейся в детских подгузниках
Space Ship Micrometeorite Testing Gun

108. Функционально-ориентированный поиск

Алгоритм Функционально-Ориентированного Поиска
1. Обозначьте ключевую задачу, которую предстоит решить
2. Сформулируйте специфическую функцию, которая должна быть выполнена
3. Сформулируйте требуемые параметры
4. Сформулируйте обобщенную функцию
5. Найдите технологии, которые реализуют похожую функцию в смежных и
отдаленных областях техники. Используйте инструменты G3:ID, такие как
Глобальная сеть Экспертов для поиска таких технологий
6. Выберите технологию, которая наиболее подходит для выполнения требуемой
функции, с учетом целей и ограничений проекта
7. Выявите и решите вторичные задачи – задачи адаптации выбранной технологии